Android init.rc如何并行执行任务

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Android init.rc如何并行执行任务

在 Android 系统中，init.rc 是一个重要的启动脚本，用于定义系统启动时需要执行的服务、操作和初始化任务,也是用来配置系统启动时的各种服务、属性和动作的脚本文件。虽然 init.rc 文件本身是一个序列化的配置文件，init.rc 文件中的命令通常按顺序执行，但 Android 的 init 进程和 init.rc 文件中的机制允许一定程度的并行执行任务，通过特定的机制，Android 也支持并行执行 init.rc 中的命令。下面将详细介绍在 init.rc 文件中如何实现任务并行执行，包括核心机制、示例和相关代码实现。

1. init.rc 文件的基本结构

在 init.rc 文件中，我们可以定义服务、属性、动作等内容。以下是一个简单的 init.rc 文件示例：

# 定义服务
service servicename /system/bin/servicename
    class main
    user system
    group system
    oneshot

# 定义属性
on boot
    # 设置属性值
    setprop sys.boot_completed 1

2. init.rc 的并行执行机制

2.1 service命令的 并行 执行

在 init.rc 文件中定义的 service 命令可以并行地启动不同的服务。每个 service 命令定义一个独立的服务，并且这些服务是可以并行启动的。init 进程会在启动这些服务时创建多个线程，这些线程是独立的，因此服务可以并行运行。

service service1 /system/bin/service1
    class main
    user system
    group system
    oneshot

service service2 /system/bin/service2
    class main
    user system
    group system
    oneshot

在上述示例中，service1 和 service2 是两个不同的服务, 会被 init 进程并行启动，因为 init 进程会并行地处理 service 命令中定义的服务, 每个 service 定义都可以在不同的线程中执行。

2.2 使用 on 块中的 start和stop命令

在 init.rc 文件中，使用 start 和 stop 命令可以控制服务的启动和停止。可以将多个服务的启动操作放在同一个 on 块中，init 进程会并行处理这些 start 命令，从而实现间接的并行处理。

on boot
    start service1
    start service2
    start service3

在这个例子中，虽然 start 命令在 on boot 块中是顺序写的，在这种配置下，start service1 和 start service2 会被顺序执行，但每个服务的启动过程是独立的，init 进程会并行启动 service1、service2 和 service3，实现实际效果上的并行执行。

2.3 init 进程的 并行 执行- 多线程 处理

init 进程本身具备并发处理的能力。init 进程通过多线程机制来并行处理服务启动。init 进程会按照 init.rc 文件中定义的顺序读取配置文件，但可以同时启动多个服务。init 进程会对每个服务创建单独的线程来启动服务，每个 service 启动命令实际上会创建一个新的线程来执行服务的启动命令，从而实现并行执行。

// src/init/service.cpp
void ServiceManager::startService(const std::string& name, const std::string& path, const std::vector<std::string>& args) {
    // 创建一个新的线程来启动服务
    std::thread([=] {
        startServiceInternal(name, path, args);
    }).detach();
}

3. 进程级别的并行处理

init 进程的并行处理不仅仅依赖于 init.rc 文件中的配置，还与 Android 的启动机制有关。以下是一些与并行处理相关的高级概念：

3.1 init 进程的 多线程 处理

init 进程内部使用多线程机制来处理不同的服务和任务。每个 service 启动命令会在一个新的线程中执行，从而实现并行处理。

// init.cpp
void ServiceManager::startService(const std::string& name, const std::string& path, const std::vector<std::string>& args) {
    // 创建线程启动服务
    std::thread([=] {
        startServiceInternal(name, path, args);
    }).detach();
}

3.2 init 进程的事件驱动模型

init 进程采用事件驱动模型来处理任务，事件驱动模型允许 init 进程在等待事件的同时处理多个任务或事件,从而支持并发操作。虽然 init.rc 文件中的指令是按顺序写的，但 init 进程会在处理这些指令时根据事件的到来来决定任务的执行顺序。

// src/init/init.cpp
void Init::main() {
    while (true) {
       // 处理各种事件
        handleEvents();
    }
}

4. init.rc 中并行执行的示例

以下是一些示例，展示如何在 init.rc 文件中配置并行执行任务的机制。

4.1 并行 启动服务

在 init.rc 文件中可以定义多个 service，这些服务会在启动时并行执行。

# 定义服务1
service service1 /system/bin/service1
    class main
    user system
    group system
    oneshot

# 定义服务2
service service2 /system/bin/service2
    class main
    user system
    group system
    oneshot

# 定义服务3
service service3 /system/bin/service3
    class main
    user system
    group system
    oneshot
    
# 启动服务4
service service4 /system/bin/service4
    class main
    user system
    group system
    oneshot

# 启动服务5
service service5 /system/bin/service5
    class main
    user system
    group system
    oneshot    

# 启动服务
on boot
    start service1
    start service2
    start service3
    start service4
    start service5

在这个示例中，service1 到 service5 会并行启动，因为它们都在 on boot 块中进行配置，而 init 进程会并行地处理这些服务。

4.2 使用 on块中的 start 命令 并行 执行

在 on boot 块中启动多个服务，虽然 start 命令是按顺序写的，但 init 进程会并行启动这些服务。

on boot
    start service1
    start service2
    start service3
    start service4
    start service5

4.3 在不同的 on块中 并行 执行

在不同的 on 块中定义的命令可以并行执行。例如：

on boot
    start service1

on property:ro.hardware=example
    start service2

在这个例子中，service1 会在系统启动时启动，而 service2 会在 ro.hardware=example 属性设置时启动。虽然这两个服务的启动是基于不同的事件，但它们可以并行地进行。

5. 与 init进程相关的 源代码 分析

以下是与 init 进程处理并行任务相关的源代码文件和实现细节：

• service.cpp 文件中包含了启动服务的代码。服务的启动是通过多线程机制来并行处理的。

  • ServiceManager::startService

• init.cpp 文件中包含了 init 进程的主循环和事件处理逻辑。

  • Init::main

• init.rc 文件的定义和配置。

  • init.rc

6. 并行 执行的高级配置示例

以下是一个高级示例，展示如何在 init.rc 文件中通过不同的配置来实现并行执行：

# 启动服务1
service service1 /system/bin/service1
    class main
    user system
    group system
    oneshot

# 启动服务2
service service2 /system/bin/service2
    class main
    user system
    group system
    oneshot

# 启动服务3
service service3 /system/bin/service3
    class main
    user system
    group system
    oneshot

# 启动服务1和服务2
on boot
    start service1
    start service2

# 启动服务3
on property:ro.hardware=example
    start service3

在这个示例中，service1 和 service2 会在系统启动时并行执行，而 service3 会在 ro.hardware=example 属性设置时并行执行。

6. 总结与参考

在 init.rc 文件中，并行执行任务主要依赖于 service 命令的多线程处理和 init 进程的事件驱动模型。虽然 init.rc 文件中的命令是按顺序书写的，但实际执行时 init 进程通过创建线程、管理服务状态和处理事件来实现并行执行任务。

参考资料

• Android init.rc 文件详细说明

• Android init 进程源代码

• Android init 进程的并行处理

通过这些资源，可以深入了解 init.rc 文件中的并行执行机制和相关的实现细节。

高级配置的参考示例

以下是一些更高级的 init.rc 文件配置示例，用于展示如何实现复杂的并行执行：

# 启动服务1
service service1 /system/bin/service1
    class main
    user system
    group system
    oneshot

# 启动服务2
service service2 /system/bin/service2
    class main
    user system
    group system
    oneshot

# 启动服务3
service service3 /system/bin/service3
    class main
    user system
    group system
    oneshot

# 启动服务1和服务2，并在服务2启动后启动服务3
on boot
    start service1
    start service2

on property:ro.hardware=example
    start service3

这个示例展示了在不同的 on 块中使用 start 命令来实现任务的并行执行，同时也演示了如何在特定条件下启动服务。

进阶并行处理的技巧

除了 init.rc 文件中的标准配置外，还可以使用以下技巧来优化并行处理：

• 利用 **on**块中的条件来延迟或触发任务的执行。

• 在 service 定义中使用 background选项，使服务在后台运行而不是前台。

# 定义后台服务
service service4 /system/bin/service4
    class main
    user